JP6436978B2

JP6436978B2 - カチオン性コポリマー

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Publication number: JP6436978B2
Application number: JP2016517522A
Authority: JP
Inventors: クラウスアレクサンダー; ミトキナタチアナ; ディアシュケフランク; プルキンマキシム; ニコロリュック
Original assignee: Construction Research and Technology GmbH
Current assignee: Construction Research and Technology GmbH
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2018-12-12
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Description

本発明は、カチオン性コポリマー、これらのカチオン性コポリマーの製造方法、およびこれらのカチオン性コポリマーの、ジオポリマー結合材系用の分散剤としての使用に関する。

同様の分散剤は、ＷＯ２０１２／０７６３６３Ａ１に記載されており、そこでは、１６モル％〜９５モル％のカチオン性構造単位（Ａ）と、５モル％〜５５モル％のマクロモノマー構造単位（Ｂ）と、８０モル％までの構造単位（Ｃ）と、８０モル％までの前記構造単位（Ｃ）とは異なる構造単位（Ｄ）とからなり、前記構造単位（Ａ）は、以下の一般式（Ｉ）および／または（ＩＩ）：

［式中、
Ｒ¹は、それぞれの場合に、同一または異なって、水素および／またはメチルを表し、
Ｒ²は、

であり、
Ｒ³、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれの場合に、同一または異なって、それぞれ独立して、水素、１〜２０個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素部、５〜８個の炭素原子を有する脂環式炭化水素部および／または６〜１４個の炭素原子を有するアリールまたはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を表し、
Ｙは、それぞれの場合に、同一または異なって、酸素、−ＮＨおよび／または−ＮＲ³を表し、
Ｖは、それぞれの場合に、同一または異なって、−（ＣＨ₂）_x−、

を表し、ここでｘは、それぞれの場合に、同一または異なって、１から６までの整数を表し、かつ
Ｘは、それぞれの場合に、同一または異なって、ハロゲン原子、Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキルスルフェートおよび／またはＣ₁〜Ｃ₄−アルキルスルホネートを表す］の少なくとも１つの単位を含むコポリマー、ならびにこれらのコポリマーの、無機結合材、特に硫酸カルシウムを基礎とする結合材を含有する水性建材系用の添加剤としての使用が特許請求の範囲に記載されている。

ポルトランドセメントは英国特許ＢＰ５０２２で初めて言及されており、それ以来、ポルトランドセメントは継続的に更なる開発がなされている。ポルトランドセメントは、現在では最も普及した無機結合材の一つとみなされている。ポルトランドセメントは、その高いＣａＯ含量のおかげで水和硬化する。

冶金学的プロセスからのある特定のスラグは、潜在水硬性結合材の形でポルトランドセメントへの混和材として使用されうる。例えばアルカリ金属水酸化物または水ガラスのような強アルカリによる活性化も可能である。

水性アルカリ媒体中で硬化するＳｉＯ₂と共にＡｌ₂Ｏ₃を基礎とする反応性の水不溶性化合物ベースの無機結合材系も同様に周知の事柄である。この種の硬化される結合材系は、「ジオポリマー」とも呼ばれ、例えばＵＳ４，３４９，３８６、ＷＯ８５／０３６９９およびＵＳ４，４７２，１９９に記載されている。

これに関連して使用される反応性酸化物混合物には、メタカオリン、マイクロシリカ、スラグ、フライアッシュ、活性白土、ポゾランまたはそれらの混合物が含まれる。前記結合材の活性化のためのアルカリ媒体は、一般的に、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属フッ化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルミン酸塩および／またはアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液、例えば可溶性水ガラスからなる。ポルトランドセメントと比較すると、ジオポリマーは、より経済的に優れており、かつより安定であるとともに、より優れたＣＯ₂放出バランスを有しうる。

水性セメント懸濁液は、しばしば、混練性、流動性、吹き付け可能性、塗布性またはポンプ圧送性のような、その加工性を改善するために分散剤の形の添加剤と混合される。これらの混和材は、凝塊物をその粒子表面への吸着によって崩壊できて、形成された粒子を分散させることができる。特に高濃縮された分散液の場合に、このことは加工特性に顕著な改善をもたらす。

コンクリートのようなセメント質の建材混合物の製造においては、この効果は特に有利な効果に利用することができる。それというのも、さもなくば加工しやすいコンシステンシーを得るために、引き続いての水和過程に必要とされるよりも本質的に多くの水が必要とされることとなるからである。この過剰の水の結果として、硬化が起こった後にその過剰の水が徐々に蒸発し、空隙を残し、それが建造物の機械的強度および堅牢性を大きく損ねる。前記の可塑剤または分散剤は、水和の点で過剰な水分を減らすために、および／または所定の水／セメント比の場合に加工特性を最適化するために使用される。

近年に主に使用されるセメント用の分散剤または可塑剤の例は、ナフタレンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合物の塩（ＥＰ２１４４１２Ａ１を参照；以下でナフタレンスルホン酸塩と呼ぶ）、メラミンスルホン酸／ホルムアルデヒド縮合物の塩（ＤＥ１６７１０１７Ａを参照；以下でメラミンスルホン酸塩と呼ぶ）、ならびにポリカルボン酸の塩（ＵＳ５，７０７，４４５Ｂ１、ＥＰ１１１０９８１Ａ２、ＥＰ１１４２８４７Ａ２を参照；以下でポリカルボン酸塩と呼ぶ）である。そのようなポリカルボン酸塩は、殆どがエチレン性不飽和カルボン酸（例えばアクリル酸、メタクリル酸またはマレイン酸および／またはそれらの塩）と、重合性末端基（例えばメタクリレート、アリルエーテルまたはビニルエーテル）を有するポリ（アルキレンオキシド）とのラジカル共重合によって製造される。この製造の様式は、櫛形構造を有するポリマーをもたらす。

使用される分子の活性は、２つの異なる作用から得られる。まず、可塑剤の負に荷電した酸基は、カルシウムイオンにより正に荷電したセメント粒表面に吸着する。こうして形成される静電的二重層は、粒子間に静電反発力をもたらすが、その力は比較的弱い。上述の櫛形ポリマーの場合には、この静電反発力は、吸着しないポリ（アルキレンオキシド）鎖の立体的な嵩高さによって更に強化される。この立体反発力は前記静電反発力よりもかなり強力であるため、前記ポリカルボン酸塩の可塑化作用が前記ナフタレンまたはメラミンスルホン酸塩のそれよりもかなり大きくなるかの理由は説明に難くない。言い換えると、同等の可塑化を得るために、かなり低い割合で前記ポリカルボン酸塩を添加できる。

上述のジオポリマーはセメント質の系と比べて明らかな差異を示し、これらの差異が、規定された可塑剤の使用をより困難にするか、それどころか不可能にする。許容できる硬化時間を得るためには、反応性の酸化物成分は強力なアルカリ性活性化を必要とする。このより高い水準のアルカリ性は、分散剤に対して特別な要求を課す。これらの要求は、多くの市販のコンクリート用可塑剤の場合には、十分に実現されていない。更に、これらの低カルシウム系は、一般的に、正に荷電した粒子表面を一切有していない。その代わりに、その表面はケイ酸塩またはＳｉＯ₂表面であり、それは関連のｐＨ値でしばしば負に荷電される。更にまた、活性化に必要な高い水準のアルカリ性は多量の塩を構成し、それは、より低いｐＨ水準で可能となる分散作用を無効にすることがある。

冒頭で挙げたＷＯ２０１２／０７６３６５は、負に荷電した粒表面を呈するジオポリマー結合材系を分散させるためには本当に有望なカチオン性コポリマーを開示している。しかしながら、これらのコポリマーは、ジオポリマー系で存在する高アルカリ性環境にさらされると、時間が経過するにつれ正電荷の減衰を示す。これは、以下の反応スキームに示される、いわゆるホフマン脱離によるものである。

結果として、ホフマン脱離に対して安定なカチオン性コポリマーが大いに望まれることとなる。

この課題に対する択一的な一つの解決策は、２０１２年４月１１日を優先日とし、本出願の出願人による、まだ公開されていないＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０５６７６１に見出すことができ、そこには、モノマー成分として
Ａ）式（ｉ）

［式中、
Ａｒは、アリール基であり、
Ｒ₁およびＲ₂は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、メチルおよびエチルから選択され、好ましくは前記基Ｒ₁およびＲ₂の少なくとも１つはＨであり、
ｍは、１から３００までの整数であり、かつ
Ｒ₃は、Ｈ、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、ホスフェート、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される］の少なくとも１種のアリールポリオキシアルキレンエーテルと、
Ｂ）式（ｉｉ）

［式中、
Ｒ₄およびＲ₅は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｒ₈、ＯＨ、ＯＲ₈、Ｃ（Ｏ）Ｒ₈、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＲ₈、ＳＯ₃Ｈ、ＳＯ₃Ｒ₈およびＮＯ₂ならびにまたそれらのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩から選択されるか、または一緒になって、更なる縮合環であり、ここでＲ₈は、それぞれ独立して、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択され、かつ
Ｒ₆およびＲ₇は、それぞれ互いに独立して、ＯＨ、ＯＲ₉、Ｃ（Ｏ）Ｒ₉、ＣＯＯＨおよびＣＯＯＲ₉ならびにまたそれらのアルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩から選択され、ここでＲ₉は、それぞれ独立して、アルキル、アリール、アラルキル、アルカリールからなる群から選択される］の少なくとも１種の芳香族化合物と、
Ｃ）少なくとも１種のアルデヒドと、また任意に
Ｄ）フェノール、２−フェノキシエタノール、２−フェノキシエチルホスフェートおよびホスホネート、２−フェノキシ酢酸、２−（２−フェノキシエトキシ）エタノール、２−（２−フェノキシエトキシ）エチルホスフェートおよびホスホネート、２−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェノキシ］エチルホスフェートおよびホスホネート、２−［４−（２−ホスホナトオキシエトキシ）フェノキシ］エチルホスフェートおよびホスホネート、メトキシフェノール、フェノールスルホン酸、フルフリルアルコールならびにそれらの混合物からなる群から選択される、少なくとも１種の更なる芳香族化合物と、
を含む重縮合生成物、ならびにこの重縮合生成物の、水硬性結合材、潜在水硬性結合材、ポゾラン結合材および／またはアルカリ活性化されるアルミノケイ酸塩結合材ならびにそれらの混合物を含む群から選択される無機結合材の水性懸濁液用の分散剤としての使用が開示されている。

しかしながら、この重縮合生成物は、成分Ｂ）によりケイ酸塩またはＳｉＯ₂表面に対して高い親和性を有しており、ジオポリマー系のアルカリ性活性化剤である水ガラスが大部分の重縮合生成物を結合してしまうため、水性水ガラスを用いるとあまり良好に機能しない。このため、異なるアプローチが望まれていた。

本発明者によって取り組まれた課題は、前述の先行技術の欠点の少なくとも幾つかを本質的に回避することであった。より具体的には、低カルシウム結合材に比較的高いｐＨ水準で吸着することができ、従ってジオポリマー系を分散することもできる分散剤を見出すことが目的とされていた。これらの分散剤は、負に荷電した表面に対して、好ましくは非常に高いｐＨ水準で高い親和性を示すべきである。それらの分散剤は、また理想的には、ジオポリマー原材料、例えばマイクロシリカ、メタカオリン、スラグ、フライアッシュ、クレイ、ポゾランまたはそれらの混合物（「鉱物質混和材ないし補助セメント系材料（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌｃｅｍｅｎｔｉｔｉｏｕｓｍａｔｅｒｉａｌｓ）」または「ＳＣＭ」）を含む混合系の分散にも適しているだけでなく、少量のポルトランドセメントを含有する系にも適しているべきである。

先で特定された課題は、独立形式請求項の特徴をもって解決される。従属形式請求項は、好ましい実施形態に関する。

驚くべきことに、本発明のカチオン性コポリマーは、そのカチオン性電荷が特定の環式基および／または多価カチオン性基の存在によるものであるため、ホフマン脱離に対して安定であることが判明した。

従って、本発明は、第一に、
ａ）３モル％〜９７モル％の、式（ＩＩＩ）

［式中、
Ｒ¹は、それぞれの場合に、同一または異なって、水素および／またはメチルを表し、
Ｒ²は、それぞれの場合に、同一または異なって、

からなる群から選択され、
前記式中、Ｒ³、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれの場合に、同一または異なって、互いに独立して、水素、１〜２０個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素部、５〜８個の炭素原子を有する脂環式炭化水素部、６〜１４個の炭素原子を有するアリール、および／またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）部を表し、
ｌは、それぞれの場合に、同一または異なって、０から２までの整数を表し、
ｍは、それぞれの場合に、同一または異なって、０または１を表し、
ｎは、それぞれの場合に、同一または異なって、１から１０までの整数を表し、
Ｙは、それぞれの場合に、同一または異なって、基不在、酸素、ＮＨおよび／またはＮＲ³を表し、
Ｖは、それぞれの場合に、同一または異なって、−（ＣＨ₂）_x−、

を表し、ここで、ｘは、それぞれの場合に、同一または異なって、０から６までの整数を表し、かつ
Ｘは、それぞれの場合に、同一または異なって、ハロゲン原子、Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキルスルフェート、Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキルスルホネート、Ｃ₆〜Ｃ₁₄−（アルキル）アリールスルホネートおよび／または硫酸アニオン、二硫酸アニオン、リン酸アニオン、二リン酸アニオン、三リン酸アニオンおよび／またはポリリン酸アニオンから選択される多価アニオンの一価の相当物を表す］のカチオン性構造単位と、
ｂ）９７モル％〜３モル％の、式（ＩＶ）

［式中、
Ｒ⁶は、それぞれの場合に、同一または異なって、以下の式（Ｖ）

のポリオキシアルキレン基を表し、
前記式中、ｏは、それぞれの場合に、同一または異なって、１から３００までの整数を表し、かつ
Ｒ¹、Ｒ³、ｌ、ｍ、Ｙ、Ｖおよびｘは、上述の意味を有する］のマクロモノマー構造単位と、
を含むが、但し、両方の構造単位（ＩＩＩ）および（ＩＶ）において、ｘが０の場合に、Ｙは基不在であるものとする、カチオン性コポリマーを提供する。

本発明の目的のためには、「カチオン性コポリマー」は、ポリマー「骨格」または主鎖に結合されたカチオン性基を（側鎖として）有するコポリマーである。十分な静電反発力を示すためには、本発明のカチオン性コポリマーは、吸着しないポリオキシアルキレン側鎖、すなわち式（Ｖ）のポリオキシアルキレン基も有さねばならない。従って、本発明のカチオン性コポリマーは、先行技術で公知のポリカルボキシレートエーテルコポリマーと同様に櫛形構造を形成するため、櫛形ポリマーとも呼称できる。明らかに、構造単位（ＩＩＩ）と（ＩＶ）は、ポリマー主鎖内で、ランダムに、交互に、グラジエント状に（段階的に）、および／またはブロック状に配置されていてよい。

理論により縛られることを望むものではないが、環状カチオン性基がＲ²の定義に該当する場合には、その環系の安定性が、カチオン性コポリマーのホフマン脱離に対する安定性の原因となると考えられる。多価カチオン性基の場合には、相対的な安定性は統計的効果であると考えられる。すなわちこれらの基の一部のみが統計的に離脱しうるが、これらの基のその他の部分は、ポリマー主鎖にいまだ結合されたままとなるであろうと考えられる。

本発明のカチオン性コポリマーにおいて、構造単位（ＩＩＩ）および（ＩＶ）に相当するモノマー成分は、好ましくは、ビニルエーテル、ビニルオキシＣ₁〜Ｃ₆−アルキルエーテル、特にビニルオキシブチルエーテル、アリルエーテル、メタリルエーテル、３−ブテニルエーテル、イソプレニルエーテル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびそれらの混合物から選択される。言い換えると、構造単位（ＩＩＩ）および（ＩＶ）に相当する好ましいモノマーは、制限されるものではないが、以下の部分構造：

を含む。

アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミド等は、相応の不飽和ジカルボン酸誘導体、例えばマレイン酸誘導体であって遊離酸官能価を有さない誘導体によって部分的に置き換えられていてよく、かつビニルエーテル等は、相応のジエン誘導体によって、これらの誘導体がラジカル共重合可能である限りは部分的に置き換えられていてよい。

本発明のカチオン性コポリマーにおいては、「ｏ」は、好ましくは５から３００までであり、より好ましくは１０から２００までであり、特に２０から１００までである。

本発明のカチオン性コポリマーにおいては、式（Ｖ）のポリオキシアルキレン基のオキシアルキレン単位は、好ましくは、エチレンオキシド基および／またはプロピレンオキシド基から選択され、前記基は、ポリオキシアルキレン基内で、ランダムに、交互に、グラジエント状に、および／またはブロック状に配置されていてよい。更に、式（Ｖ）のポリオキシアルキレン基は、好ましくは、指定された定義内で「ｏ」について異なる値を有する混合物である。

本発明のカチオン性コポリマーは、好ましくは、１０モル％〜９０モル％のカチオン性構造単位と、９０モル％〜１０モル％のマクロモノマー構造単位とを含み、より好ましくは、２５モル％〜７５モル％のカチオン性構造単位と、７５モル％〜２５モル％のマクロモノマー構造単位とを含み、特に４０モル％〜６０モル％のカチオン性構造単位と、６０モル％〜４０モル％のマクロモノマー構造単位とを含む。

前記コポリマーは、好ましくは、１０００ｇ／モルから５０００００ｇ／モルまでの範囲の、より好ましくは２０００ｇ／モルから１５００００ｇ／モルまでの範囲の、特に４０００ｇ／モルから１０００００ｇ／モルまでの範囲の分子量を有する。

第二に、本発明は、本発明のカチオンコポリマーの製造方法であって、３モル％〜９７モル％のカチオン性モノマー（Ａ）

および９７モル％〜３モル％のマクロモノマー（Ｂ）

をラジカル共重合させることを特徴とし、前記式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、Ｙ、Ｖ、ｘおよびＸは、上述の意味を有する前記製造方法を提供する。

この方法において、前記カチオン性モノマー（Ａ）は、好ましくは、第四級化Ｎ−ビニルイミダゾール、第四級化Ｎ−アリルイミダゾール、第四級化４−ビニルピリジン、第四級化１−［２−（アクリロイルオキシ）エチル］−１Ｈ−イミダゾール、１−［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］−１Ｈ−イミダゾールおよびそれらの混合物から選択される。これらの好ましいカチオン性モノマー（第四級化形でない）の図解を以下に示す：

第三に、本発明は、本発明のカチオン性コポリマーの、ジオポリマー結合材系用の分散剤としての使用を提供する。言い換えると、本発明は、本発明のカチオン性コポリマーの、水硬性結合材、潜在水硬性結合材、ポゾラン結合材および／またはアルカリ活性化されるアルミノケイ酸塩結合材ならびにそれらの混合物を含む群から選択されるジオポリマー結合材の水性懸濁液を分散させるための使用を提供する。

この関連において、前記結合材は、有利には、以下の群：セメント、より具体的にはポルトランドセメントおよびアルミン酸塩セメントならびにそれらの混合物からの水硬性結合材、工場スラグおよび／または合成スラグ、より具体的には高炉スラグ、スラグ砂、粉砕スラグ砂、電熱式製燐スラグ（ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒｍｉｃｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｌａｇ）、鉄鋼スラグならびにそれらの混合物からの潜在水硬性結合材、ならびに非晶質シリカ、好ましくは沈降シリカ、熱分解法シリカおよびマイクロシリカ、微粉砕ガラス、フライアッシュ、好ましくは褐炭フライアッシュおよび鉱物−石炭フライアッシュ、メタカオリン、天然ポゾラン、例えば凝灰岩、火山土および火山灰、天然ゼオライトおよび合成ゼオライトならびにそれらの混合物からのポゾラン結合材から選択される。

ポルトランドセメントは、約７０質量％のＣａＯ＋ＭｇＯと、約２０質量％のＳｉＯ₂と、約１０質量％のＡｌ₂Ｏ₃＋Ｆｅ₂Ｏ₃とを含有する。アルミン酸塩セメント（「高アルミナセメント」）は、約２０質量％〜４０質量％のＣａＯと、約５質量％までのＳｉＯ₂と、約４０質量％〜８０質量％のＡｌ₂Ｏ₃と、約２０質量％までのＦｅ₂Ｏ₃とを含有する。これらのセメントは、当該技術分野においてよく知られている。

スラグは、工場スラグ、すなわち工業プロセスからの廃棄物と合成的に再現されるスラグの両者であってよい。工場スラグは常に一定の量と品質で入手できるわけではないため、後者のスラグが有利である。

本発明の目的のためには、潜在水硬性結合材は、好ましくは、（ＣａＯ＋ＭｇＯ）：ＳｉＯ₂のモル比が０．８から２．５の間であり、より好ましくは１．０から２．０の間である結合材である。

高炉スラグ、つまりは典型的な潜在水硬性結合材は、一般的に、３０質量％〜４５質量％のＣａＯと、約４質量％〜１７質量％のＭｇＯと、約３０質量％〜４５質量％のＳｉＯ₂と、約５質量％〜１５質量％のＡｌ₂Ｏ₃とを含有し、一般的に約４０質量％のＣａＯと、約１０質量％のＭｇＯと、約３５質量％のＳｉＯ₂と、約１２質量％のＡｌ₂Ｏ₃とを含有する。硬化された生成物は、一般的に水和硬化された系の特性を有する。

「高炉スラグ」は、高炉プロセスの廃棄物である。「スラグ砂」は造粒高炉スラグであり、「粉砕された造粒高炉スラグ」は微粉末にされたスラグ砂である。粉砕されたスラグ砂は、起源および加工形態に応じて、その粒度および粒度分布の点で様々であり、その際、その粒度は反応性に影響を及ぼす。粒度についての特徴的な変数として、ブレーン値として知られる数値が使用され、その数値は、一般的に２００ｍ²ｋｇ^-1〜１０００ｍ²ｋｇ^-1のオーダーであり、好ましくは３００ｍ²ｋｇ^-1から５００ｍ²ｋｇ^-1の間のオーダーである。粉砕が細かいほど、反応性は高くなる。

電熱式製燐スラグは、電熱手段による燐の生産からの廃棄物である。電熱式製燐スラグは、高炉スラグよりも反応性が低く、約４５質量％〜５０質量％のＣａＯと、約０．５質量％〜３質量％のＭｇＯと、約３８質量％〜４３質量％のＳｉＯ₂と、約２質量％〜５質量％のＡｌ₂Ｏ₃と、約０．２質量％〜３質量％のＦｅ₂Ｏ₃と、またフッ化物およびリン酸塩とを含有する。鉄鋼スラグは、様々な製鉄プロセスからの廃棄物であり、非常に様々な組成を有している（ＣａｉｊｕｎＳｈｉ、ＰａｖｅｌＶ．Ｋｒｉｖｅｎｋｏ、ＤｅｌｌａＲｏｙ，Ａｌｋａｌｉ−ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣｅｍｅｎｔｓａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅｓ，Ｔａｙｌｏｒ＆Ｆｒａｎｃｉｓ，Ｌｏｎｄｏｎ＆ＮｅｗＹｏｒｋ，２００６，第４２頁〜第５１頁を参照のこと）。

非晶質シリカは、好ましくは、Ｘ線非晶質シリカ、すなわち粉末回折法で結晶性を示さないシリカである。本発明の非晶質シリカは、有利には、少なくとも８０質量％の、好ましくは少なくとも９０質量％のＳｉＯ₂含量を有する。沈降シリカは、水ガラスから出発して沈降法を介して工業的に得られる。製造法によっては、沈降シリカはシリカゲルとも呼ばれる。熱分解法シリカは、四塩化ケイ素のようなクロロシランを酸水素炎中で反応させることによって生成される。熱分解法シリカは、５ｎｍ〜５０ｎｍの粒径および５０ｍ²ｇ^-1〜６００ｍ²ｇ^-1の比表面積を有する非晶質ＳｉＯ₂粉末である。

マイクロシリカは、ケイ素またはケイ素鋼の製造の副産物であり、同様にかなり大部分が非晶質ＳｉＯ₂粉末からなる。該粒子は、０．１μｍのオーダーの直径を有する。その比表面積は、１５ｍ²ｇ^-1〜３０ｍ²ｇ^-1のオーダーである。それに対して、市販の珪砂は晶質であり、それは比較的大きな粒子を有するとともに、比較的低い比表面積を有する。本発明によれば、それは不活性骨材として働く。

フライアッシュは、発電所での石炭の燃焼を含む作業において形成される。クラスＣフライアッシュ（褐炭フライアッシュ）は、ＷＯ０８／０１２４３８によれば、約１０質量％のＣａＯを含有するが、一方でクラスＦフライアッシュ（石炭フライアッシュ）は、８質量％未満の、好ましくは４質量％未満の、一般的には２質量％のＣａＯを含有する。

メタカオリンは、カオリンの脱水素反応において形成される。カオリンは物理的に結合された水を１００℃〜２００℃で放出するが、脱水素反応は５００℃〜８００℃で生じ、格子構造が崩壊して、メタカオリン（Ａｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₇）が形成される。純粋なメタカオリンは、従って、約５４質量％のＳｉＯ₂と、約４６質量％のＡｌ₂Ｏ₃とを含有する。

本発明により適した更なるポゾラン結合材の概要は、例えばＣａｉｊｕｎＳｈｉ、ＰａｖｅｌＶ．Ｋｒｉｖｅｎｋｏ、ＤｅｌｌａＲｏｙ，Ａｌｋａｌｉ−ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣｅｍｅｎｔｓａｎｄＣｏｎｃｒｅｔｅｓ，Ｔａｙｌｏｒ＆Ｆｒａｎｃｉｓ，Ｌｏｎｄｏｎ＆ＮｅｗＹｏｒｋ，２００６，第５１頁〜第６３頁に見られる。ポゾラン活性の試験は、ＤＩＮＥＮ１９６のパート５に準拠して実施できる。

更に、上述のアルカリ活性化されるアルミノケイ酸塩結合材は、好ましくは、前記に定義した潜在水硬性結合材および／またはポゾラン結合材と、アルカリ性活性化剤、例えばアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属フッ化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルミン酸塩および／またはアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液、例えば可溶性水ガラスをも含む。

本発明の目的のためには、「アルカリ活性化されるアルミノケイ酸塩結合材」は、前記定義の潜在水硬性結合材および／またはポゾラン結合材と、前記定義のアルカリ性活性化剤をも含む結合材系である。その一方で、「アルカリ活性化可能なアルミノケイ酸塩結合材」は、アルカリ性活性化剤を乾燥形で含む同種の結合材系を意味する。両者の場合に、ポルトランドセメントおよび／またはアルミン酸塩セメントの全体の量は、セメント成分の水和硬化をさせないために、２０質量％未満に、好ましくは１０質量％未満に保つべきである。

アルカリ性ケイ酸塩（ａｌｋａｌｉｎｅｓｉｌｉｃａｔｅ）は、有利には、実験式：ｍＳｉＯ₂・ｎＭ₂Ｏ（式中、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、ＫおよびＮＨ₄ならびにそれらの混合物を表し、好ましくはＮａおよびＫを表す）を有する化合物から選択される。モル比ｍ：ｎは、有利には０．５〜４．０、好ましくは０．６〜３．０、より具体的には０．７〜２．５である。アルカリ金属ケイ酸塩は、好ましくは水ガラス、より好ましくは液体水ガラス、より具体的にはナトリウム水ガラスまたはカリウム水ガラスである。しかしながら、リチウム水ガラスまたはアンモニウム水ガラスも、規定した水ガラスの混合物を使用することもできる。

上述の比ｍ：ｎ（「率」とも呼ばれる）は、好ましくは超過されるべきではない。それというのも、さもなくば、成分同士が完全に反応するであろう見込みがもはやなくなるからである。約０．２のようなより低い率を使用することもできる。より高い率を有する水ガラスは、使用前に適切な水性アルカリ金属水酸化物を使用して本発明による範囲の率に調整するべきである。

有利な率の範囲におけるカリウム水ガラスは、主として吸湿性の高い水溶液として市販されており、有利な率の範囲におけるナトリウム水ガラスはまた固体として市販されている。水ガラス水溶液の固体含量は、一般的に２０質量％〜６０質量％、好ましくは３０質量％〜５０質量％である。

水ガラスは、珪砂を相応のアルカリ金属炭酸塩と一緒に溶融することによって工業的に製造することができる。その一方で、水ガラスは、反応性シリカと相応の水性アルカリ金属水酸化物との混合物から難なく得ることもできる。従って、本発明によれば、前記アルカリ金属ケイ酸塩の少なくとも一部を、反応性シリカと相応のアルカリ金属水酸化物の混合物によって置き換えることができる。

本発明のカチオン性コポリマーは、建材配合物用の分散剤として、および／または建材製品において、例えばオンサイトコンクリート、プレキャストコンクリート部材、コンクリート製作物、成形コンクリート模造石ならびに現場打ちコンクリート、空気連行コンクリート（ａｉｒ−ｐｌａｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ）、レディーミクストコンクリート、建築用接着剤および断熱複合材系用の接着剤、コンクリート補修系、１成分形シーリング材スラリーおよび２成分形シーリング材スラリー、スクリード、充填用コンパウンドおよびレベリング用コンパウンド、タイル用接着剤、下塗り、接着剤およびシーラント、コーティング系、より具体的にはトンネル、排水溝、防沫および復水ライン用のコーティング系、ドライモルタル、継目グラウト材、排水路用モルタルおよび／または補修用モルタルにおいて使用することができる。

更に、本発明のカチオン性コポリマーは、有利には、無機結合材の合計に対して、０．０１質量％から１０．０質量％までの範囲で、好ましくは０．１質量％から５．０質量％までの範囲で、特に０．５質量％から２質量％までの範囲で添加されるべきである（この計算においては、例えばフィラー材および骨材、例えば砂および砂利、そしてまた水および他の考えられる添加物は含まれない）。

最後に、本発明のカチオン性コポリマーは、グリコール、多価アルコール、アミンアルコール、有機酸、アミノ酸、糖類、糖蜜、有機塩および無機塩、ポリカルボキシレートエーテル、ナフタレンスルホネート、メラミン／ホルムアルデヒド重縮合生成物、リグノスルホネートならびにまたそれらの混合物を含む群から選択される、当該技術分野で自体公知の更なる助剤と一緒に使用することができる。

本発明の特に好ましい一実施形態は、本発明のカチオン性コポリマーと一緒に多価アニオンを使用することである。驚くべきことに、多価アニオンの添加は、ジオポリマー結合材系の分散における本発明のカチオン性コポリマーの効果を向上させるだけでなく、種々のタイプのカチオン性ポリマー、例えば式（ＩＶ）のマクロモノマー構造単位を有さない（すなわち０モル％）ホモポリマーを含むカチオン性ポリマーの効果も向上させることが判明した。この知見は、前記定義のアニオンＸの選択に関連するだけでなく、更なる起源の多価アニオンを添加できるということにも関連している。この起源は、多価アニオンと一価カチオン、二価カチオンおよび／または三価カチオンとの塩であってよい。このカチオンは、アルカリ金属、例えばリチウム、ナトリウムおよびカリウム、アルカリ土類金属、例えばマグネシウムおよびカルシウム、土類金属、例えばアルミニウム、ならびに／または遷移金属、例えば亜鉛、鉄、モリブデンおよびタングステンから選択することができる。有機カチオンも適している。

また、多価アニオンは、酸の形で、例えばリン酸の形で、または（酸性）塩、例えばリン酸水素塩もしくはリン酸二水素塩または硫酸水素塩の形で添加することもできる。該塩は水溶性であることが望ましい。この点において５０ｍＭ〜２００ｍＭのリン酸塩を添加することが非常に効果的であることが分かった。そのような添加は１１〜１４のｐＨ範囲において非常に有効であり、活性化剤がアルカリ金属水ガラス、アルカリ金属炭酸塩および／またはアルカリ金属水酸化物である系においてうまく機能する。

前記多価アニオンは、好ましくは、硫酸アニオン、二硫酸アニオン、リン酸アニオン、二リン酸アニオン、三リン酸アニオン、ポリリン酸アニオンおよび／またはホスホン酸アニオンから選択される。

しかしながら、前記多価アニオンは、錯アニオン、例えば［Ｍ（ＣＮ）_x］^n-、［Ｍ（ＳＣＮ）_x］^n-および／または［ＭＦ_x］^n-（式中、Ｍは、Ｆｅ、Ｗおよび／またはＭｏである）および［Ｍｏ₂（Ｃｌ）₈］^4-、ならびにホモポリオキソメタレートおよびヘテロポリオキソメタレート（例えばケギン型アニオン［ＸＭ₁₂Ｏ₄₀］^n-またはドーソン型アニオン［Ｘ₂Ｍ₁₈Ｏ₆₂］^n-（式中、Ｍは、Ｍｏおよび／またはＷであり、かつＸは、Ｓ、Ｐ、Ｓｉ等である）から選択されてもよい。更に、前記多価アニオンは、多重荷電したホスホネート、例えば１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホネート（ＨＥＤＰ）、アミノ−トリス（メチレンホスホネート）（ＡＴＭＰ）、エチレンジアミン−テトラ（メチレンホスホネート）（ＥＤＴＭＰ）、ジエチレントリアミン−ペンタ（メチレンホスホネート）（ＤＴＰＭＰ）、ヘキサメチレンジアミン−テトラ（メチレンホスホネート）（ＨＤＴＭＰ）、ヒドロキシエチル−アミノ−ジ（メチレンホスホネート）（ＨＥＭＰＡ）等から選択されてもよい。

ここで本発明を以下の実施例によってより詳細に説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。

実施例
例１：
１−アリル−３−メチル−イミダゾール−３−イウムクロリド（４．５１部）を、水（５部）中に溶解させ、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素ガスをバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（０．９９％、３．０３部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。この混合物へと、ポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレートの水溶液（平均分子量９５０ｇ／モル、５７．４３％、２３．４９部）およびラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）二塩酸塩、１．１９％、１０．１２部）を３０分以内で同時に２つのシリンジポンプを通じて滴加し、引き続き該反応混合物を９０℃で更に３時間にわたり撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。該ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は５．９ｋＤａであるとともに、多分散性（ＰＤＩ）は１．８７であった（カチオン性ＧＰＣ、カラムＳｈｏｄｅｘＯＨｐａｋＳＢ８０４ＨＱおよび８０２．５ＨＱ、（ＰＨＭゲル、８×３００ｍｍ），溶離液０．０５Ｍのギ酸アンモニウム／メタノール：８０／２０（容量％）、ｐＨ約６．５、ＲＩ検出）。

例２：
２−［２−ジメチルアミノエチル（メチル）アミノ］エチル２−メチルプロパ−２−エノエートを、ＴＨＦ中のｐ−トルエンスルホン酸のメチルエステルで標準的な手順に従って２箇所を第四級化した。得られたビス−ｐ−トルエンスルホネート（３５．２１部）を水（４０部）中に溶解させ、そして溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、１９．００部）を添加した。得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングし、次いで水中のメルカプトエタノール溶液（４．７６％、１．０５部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（１．５７％、１０．１６部）を、シリンジポンプを通じてモノマー混合物へと３０分間にわたり滴加し、引き続き更に２時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１５９．１ｋＤａであり、ＰＤＩは２．２６であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例３：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−ｐ−トルエンスルホネート（４２．２５部）を水（４０部）中に溶解させ、そして溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、１１．４０部）を添加した。得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングし、次いで水中のメルカプトエタノール溶液（６．５４％、１．０７部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（２．２５％、１０．２３部）を、シリンジポンプを通じてモノマー混合物へと３０分間にわたり滴加し、引き続き水（１５部）を添加し、そして更に２時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は５０．６ｋＤａであり、ＰＤＩは１．７８であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例４：
ポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、１９．００部）を、水（４０部）中に溶解させ、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素ガスをバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（４．７６％、１．０５部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。この混合物へと、ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−ｐ−トルエンスルホネート（６３．８％、５５．２１部）およびラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（１．５７％、１０．１６部）を３０分以内で同時に２つのシリンジポンプを通じて滴加し、引き続き該反応混合物を９０℃で更に１．５時間にわたり撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は３２．４ｋＤａであり、ＰＤＩは２．３３であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例５（参考）：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−ｐ−トルエンスルホネート（２０．５４部）を水（４０部）中に溶解させ、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素ガスをバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（４．７６％、１．０５部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流凝縮器を用いて９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（１．８６％、１０．１９部）を、シリンジポンプを通じて３０分間にわたり滴加し、引き続き該反応混合物を更に２時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ホモポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１１．２ｋＤａであり、ＰＤＩは１．６２であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例６（参考）：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−メトスルフェート（８０％、８５％のビス−メトスルフェートと１５％の類似のモノ−メトスルフェート塩とを含む、２７．９８部）を水（２７．９８部）中に溶解させ、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素ガスをバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（１０．７１％、１．１２部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（１．３８％、１０．１４部）を、シリンジポンプを通じて３０分間にわたり滴加し、引き続き該反応混合物を更に２時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ホモポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は８．３ｋＤａであり、ＰＤＩは１．９５であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例７：
２−（２−ジメチルアミノエチルオキシ）エチル２−メチルプロパ−２−エノエートを、ＴＨＦ中のｐ−トルエンスルホン酸のメチルエステルで標準的な手順に従って第四級化した。得られたｐ−トルエンスルホネート（６０．４５部）を水（５０部）中に溶解させ、そして溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、２４．７０部）を添加した。得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングし、次いで水中のメルカプトエタノール溶液（１０．７１％、１．１２部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（４．０３％、１０．４２部）を、シリンジポンプを通じてモノマー混合物へと３０分間にわたり滴加し、引き続き更に１時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は２０３．０ｋＤａであり、ＰＤＩは２．３７であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例８（参考）：
トリメチル−［２−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エトキシ］エチル］アンモニウムｐ−トルエンスルホネート（３９．９１部）を水（４０部）中に溶解させ、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素ガスをバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（１３．７９％、１．１６部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（５．３０％、１０．５６部）を、シリンジポンプを通じて３０分間にわたり滴加し、引き続き該反応混合物を更に２時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ホモポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は３２．７ｋＤａであり、ＰＤＩは２．０３であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例９：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−メトスルフェート（８０％、８５％のビス−メトスルフェートと１５％の類似のモノ−メトスルフェート塩とを含む、９１．７７部）、溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、４７．５０部）および水（１３０部）を混合し、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（１８．７０％、１．２３部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（５．７５％、１０．６１部）を、シリンジポンプを通じてモノマー混合物へと３０分間にわたり滴加し、引き続き更に４時間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は４２．９ｋＤａであり、ＰＤＩは２．３０であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例１０：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−メトスルフェート（８０％、８５％のビス−メトスルフェートと１５％の類似のモノ−メトスルフェート塩とを含む、８７．８５部）、溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、２３．７５部）および水（１３０部）を混合し、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（１０．７１％、１．１２部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら９０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（３．０１％、１０．３１部）をシリンジポンプを通じてモノマー混合物へと３０分間にわたり滴加し、引き続き更に６０分間にわたり９０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は３６．１ｋＤａであり、ＰＤＩは２．１６であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例１１：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−ｐ−トルエンスルホネート（１７．６０部）、溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、２８．５０部）、トリメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］アンモニウムクロリド（８．３１部）および水（４５部）を混合し、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（４．７６％、１．０５部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流させながら８０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（１．５７％、１０．１６部）をシリンジポンプを通じてモノマー混合物へと３０分間にわたり滴加し、引き続き更に３時間にわたり８０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ターポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１３９．２ｋＤａであり、ＰＤＩは３．１４であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例１２：
ジメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］−［２−（トリメチルアンモニオ）エチル］アンモニウムビス−ｐ−トルエンスルホネート（１１．７４部）、溶融したポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル、１９．００部）、トリメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］アンモニウムクロリド（１６．６２部）および水（４５部）を混合し、そして得られた溶液中に撹拌しながら１０分間にわたり窒素をバブリングした。次いで、水中のメルカプトエタノール溶液（１３．７９％、１．１６部）を添加し、そして得られた混合物を、連続的な窒素流のもと還流凝縮器を用いて８０℃へと加熱した。ラジカル開始剤ＷＡＫＯＶ−５０の水溶液（５．１２％、１０．５４部）をシリンジポンプを通じてモノマー混合物へと６０分間にわたり滴加し、引き続き更に３時間にわたり８０℃で撹拌した。得られた粘性の無色のポリマー溶液を室温に冷却した。ターポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は８７．９ｋＤａであり、ＰＤＩは２．８９であった（カチオン性ＧＰＣ）。

例１３（参考）：
撹拌機、外部冷却および計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、９３．６ｇのトリメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］アンモニウムクロリド（「ＭＡＤＡＭＥ−Ｑ」）および６５ｇの水の混合物を導入し、そして２．３４ｇの過酸化水素（３０％）、２６ｍｇの硫酸鉄（ＩＩ）および１．２６ｇのメルカプトエタノールを添加した。ｐＨ値を硫酸を用いて５．０へと調整した。フラスコは反応全体にわたり１５℃に冷却した。４８．５ｇの水中の１．５ｇのロンガリットの溶液を、その反応溶液へと６０分間にわたり添加した（その後に、重合が完了した）。ホモポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は２０．６ｋＤａであり、ＰＤＩは２．９であった。

例１４（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。２９．９ｇのトリメチル−［２−（２−メチルプロパ−２−エノイルオキシ）エチル］アンモニウムクロリド（「ＭＡＤＡＭＥ−Ｑ」）および１４．４９ｇの２−ヒドロキシエチル−２−メチルプロパ−２−エノエート（ＨＥＭＡ）を１５ｇの水中に溶解させ、硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化し、引き続き該溶液を窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４（２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］ジヒドロクロリド）の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１２９ｋＤａであり、ＰＤＩは１．８であった。

例１５（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。２９．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑおよび１４．４９ｇのＨＥＭＡを、１５ｇの水中に溶解させ、そして１．５ｇのメルカプトエタノールを添加した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１２．６ｋＤａであり、ＰＤＩは３．５であった。

例１６（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。２９．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑおよび１４．４９ｇのＨＥＭＡを、１５ｇの水中に溶解させ、そして１．０ｇのメルカプトエタノールを添加した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１５ｋＤａであり、ＰＤＩは３．２であった。

例１７（参考）：
撹拌機、外部冷却および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、９８．７ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑおよび５０ｇの水を導入し、そして１．０ｇの過酸化水素（３０％）および２０ｍｇの硫酸鉄（ＩＩ）を添加した。ｐＨ値を硫酸を用いて５．０へと調整した。計量供給装置１は、１６．２ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量３００ｇ／モル）、３１ｇの水および１．１６ｇの３−メルカプトプロピオン酸の溶液で満たした。計量供給装置２は、４８．５ｇの水中の１．５ｇのロンガリットの溶液で満たした。フラスコは反応全体にわたり１５℃に冷却した。その反応混合物へと計量供給装置１の内容物を添加し、それを３０分間にわたり１５℃へと冷却し、引き続き計量供給装置２の内容物を６０分間にわたり添加した。ロンガリットの添加が完了した後に、重合が完了した。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は３１ｋＤａであり、ＰＤＩは１．８であった。

例１８（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、３０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。７７．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と１２．８ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量３００ｇ／モル）を、６３．３ｇの水と０．７５ｇのメルカプトエタノールで希釈した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、２２．５ｇの水中の２５０ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１８ｋＤａであり、ＰＤＩは１．６５であった。

例１９（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。５１．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と１３．５ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量４７５ｇ／モル）を、５２ｇの水と０．５ｇのメルカプトエタノールで希釈した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は２０ｋＤａであり、ＰＤＩは１．６５であった。

例２０（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。４５．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と２３．８ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量４７５ｇ／モル）を、６８ｇの水と０．５ｇのメルカプトエタノールで希釈した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１９．６ｋＤａであり、ＰＤＩは１．８２であった。

例２１（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。５１．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と３１．２ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量１１００ｇ／モル）を、８５ｇの水と１．５ｇのメルカプトエタノールで希釈した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１１ｋＤａであり、ＰＤＩは１．６７であった。

例２２（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。５１．９ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と３１．２ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量１１００ｇ／モル）を、８５ｇの水と０．５ｇのメルカプトエタノールで希釈した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の１６５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は２４ｋＤａであり、ＰＤＩは１．７９であった。

例２３（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、３２ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。６０．３ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と１２５．４ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）を、２６９ｇの水と０．８１ｇのメルカプトエタノールで希釈した。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、２４ｇの水中の２６７ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は２５．９ｋＤａであり、ＰＤＩは１．９であった。

例２４：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および３つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、１０ｇの水を導入し、窒素を用いて脱ガスした。１９ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）および０．４１ｇのメルカプトエタノールを、１９ｇの水中に溶解させた。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。モノマーの溶液を、第一の計量供給装置中に導入した。２２．４ｇのメチルトシレートで第四級化されたＮ−ビニルイミダゾール（「ＶＩ−Ｑ」）を、２２．４ｇの水中に溶解させた。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスし、それを第二の計量供給装置中に充填した。第三の計量供給装置を、１１．２ｇの水中の６７０ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。反応フラスコを９０℃に加熱し、そして３つの計量供給装置の内容物を３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は５．５ｋＤａであり、ＰＤＩは１．７７であった。

例２５：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、１４ｇのＶＩ−Ｑを導入し、１４ｇの水中に溶解させた。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。第一の計量供給装置を、４７．５ｇの水中に溶解させた４７．５ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）および０．３１ｇのメルカプトエタノールで充填した。第二の計量供給装置を、１１．２ｇの水中の６１５ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。反応フラスコを９０℃に加熱し、そして２つの計量供給装置の内容物を３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１１ｋＤａであり、ＰＤＩは２．６１であった。

例２６：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、３６ｇのＶＩ−Ｑを導入し、３６ｇの水中に溶解させた。その溶液を硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。第一の計量供給装置を、２０．３ｇの水中に溶解させた２０．３ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）および０．２８ｇのメルカプトエタノールで充填した。第二の計量供給装置を、１１．２ｇの水中の５６０ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。反応フラスコを９０℃に加熱し、そして２つの計量供給装置の内容物を３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は８．６ｋＤａであり、ＰＤＩは２．３であった。

例２７：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および１つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２８ｇのＶＩ−Ｑおよび９５ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）を導入し、１２５ｇの水中に溶解させた。その溶液に０．６１ｇのメルカプトエタノールを加え、それを硫酸を用いてｐＨ３へと酸性化させ、引き続き窒素を用いて脱ガスした。計量供給装置を、２２．５ｇの水中の１．２ｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。反応フラスコを９０℃に加熱し、そして計量供給装置の内容物を３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１８ｋＤａであり、ＰＤＩは３．８１であった。

例２８：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２８．５ｇの水および２８．５ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）を導入し、窒素を用いて脱ガスした。メルカプトエタノール（０．３ｇ）を添加し、その反応混合物を硫酸を用いてｐＨ３へと調整した。３３．６ｇのＶＩ−Ｑを３３．６ｇの水中に溶解させ、窒素を用いて脱ガスし、そして第一の計量供給装置中に導入した。第二の計量供給装置を、１１．２ｇの水中の４６０ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は９ｋＤａであり、ＰＤＩは２．４であった。

例２９：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２２．４ｇの水および２２．４ｇのＶＩ−Ｑを導入し、窒素を用いて脱ガスした。引き続き、ｐＨ値を硫酸を用いて３へと調整した。１９ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）および０．４１ｇのメルカプトエタノールを、１９ｇの水中に溶解させ、硫酸を用いてｐＨ３へと調整し、窒素を用いて脱ガスし、そして第一の計量供給装置中に満たした。第二の計量供給装置を、１１．２ｇの水中の６９３ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は５．６ｋＤａであり、ＰＤＩは２．２であった。

例３０：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、３８ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）を導入し、３８ｇの水中に溶解させ、そして窒素を用いて脱ガスした。メルカプトエタノール（０．３７ｇ）を添加し、その反応混合物を硫酸を用いてｐＨ３へと調整した。３３．２ｇのＭＡＤＡＭＥ−Ｑの７５％水溶液と３．７６ｇのＶＩ−Ｑを、５４ｇの水中に溶解させ、硫酸を用いてｐＨ３へと調整し、そして窒素を用いて脱ガスした。モノマー溶液を第一の計量供給装置に導入し、そして第二の計量供給装置は、１５ｇの水中の７５０ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は１４．７ｋＤａであり、ＰＤＩは１．９であった。

例３１：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および２つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、２８ｇのＶＩ−Ｑを導入し、２８ｇの水中に溶解させた。硫酸を用いてｐＨ値を３へと調整し、引き続きその溶液を窒素を用いて脱ガスした。９５ｇのポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート（平均分子量９５０ｇ／モル）および０．６２ｇのメルカプトエタノールを、９５ｇの水中に溶解させ、硫酸を用いてｐＨ３へと調整し、窒素を用いて脱ガスし、そして第一の計量供給装置中に満たした。第二の計量供給装置を、２２．５ｇの水中の１．２３ｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。両方の計量供給装置の内容物は、同時に反応フラスコへと５時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は９．５ｋＤａであり、ＰＤＩは２．３であった。

例３２（参考）：
撹拌機、外部加熱、還流凝縮器および１つの計量供給装置を備えた反応フラスコ中に、８４．１ｇのＶＩ−Ｑを導入し、８４．１ｇの水中に溶解させた。硫酸を用いてｐＨ値を３へと調整し、引き続きその溶液を窒素を用いて脱ガスした。計量供給装置を、３４ｇの水中の４２０ｍｇのラジカル開始剤ＷＡＫＯＶＡ−０４４の溶液で満たした。フラスコは９０℃へと加熱した。計量供給装置の内容物は、反応フラスコへと３時間にわたり添加した。引き続き、その混合物を９０℃で更に１時間にわたり反応させた。ホモポリマーの平均分子量（Ｍｗ）は４．６ｋＤａであり、ＰＤＩは１．７５であった。

用途試験：
以下の試験において、本発明のカチオン性コポリマーを有するジオポリマー結合材系のモルタル液状化（延展）を試験した。アルミノケイ酸塩モルタルを、モルタルミキサーを使用してＤＩＮＥＮ１９６−１に従って製造した。全ての成分はＤＩＮＥＮ１９６−１に従って混合したが、但し、珪砂は、混合プロセスの終わりに添加するのではなく、前記ミキサーへと事前に添加した。モルタルの延展は、Ｈａｅｇｅｒｍａｎｎコーン（Ｈａｅｇｅｒｍａｎｎｃｏｎｅ）によって延展台（ｓｐｒｅａｄｔａｂｌｅ）上で１５回叩いた後に測定した。該結合材系は、高炉スラグ、フライアッシュＦ型およびシリカフュームの成分を含有していた（量を質量％で示す）。

全ての試験されたカチオン性コポリマーは、該ポリマーに対して４質量％の脱泡剤ＤＦ９３と一緒に配合した。該ポリマーの供給量は、ジオポリマー結合材に対して１質量％であった。

例３３：
以下のジオポリマー結合材系：
シリカフューム１５０ｇ
フライアッシュＦ型１５０ｇ
珪砂７００ｇ
ＫＯＨ１３ｇ
カチオン性コポリマー３ｇ
を調製した。

水／（シリカフューム＋フライアッシュ）比は０．８３であった。延展値は第２表に示される。６分後の延展と３０分後の延展をｃｍで示す。試料番号は、前記の相応の実験（相応する例）を指す。

第２表

例３４：
以下のジオポリマー結合材系：
スラグ３００ｇ
珪砂７００ｇ
ＫＯＨ３２ｇ
カチオン性コポリマー３ｇ
を調製した。

水／スラグ比は０．６０であった。延展値は第３表に示される。６分後の延展と３０分後の延展をｃｍで示す。試料番号は、前記の相応の実験（相応する例）を指す。

第３表

例３５：
以下のジオポリマー結合材系：
スラグ３００ｇ
珪砂７００ｇ
Ｎａ₂ＣＯ₃ ６ｇ
カチオン性コポリマー３ｇ
を調製した。

水／スラグ比は０．５８３であった。延展値は以下の第４表に示される（２つのパート）。６分後の延展と３０分後の延展をｃｍで示す。試料番号は、前記の相応の実験（相応する例）を指す。

第４表（パートＩ）

第４表（パートＩＩ）

例３６：
以下のジオポリマー結合材系：
スラグ３００ｇ
珪砂７００ｇ
Ｎａ₂ＳｉＯ₃ ６ｇ
カチオン性コポリマー３ｇ
を調製した。

水／スラグ比は０．５８３であった。延展値は以下の第５表に示される（２つのパート）。６分後の延展と３０分後の延展をｃｍで示す。試料番号は、前記の相応の実験（相応する例）を指す。

第５表（パートＩ）

第５表（パートＩＩ）

これらの用途試験は、本発明のカチオン性コポリマーが優れていることを明らかに示している。

例３７：
以下のジオポリマー結合材系：
シリカフューム１５０ｇ
フライアッシュＦ型１５０ｇ
珪砂７００ｇ
Ｎａ₂ＳｉＯ₃ ２４ｇ
カチオン性ポリマー３ｇ
を調製した。

カチオン性ポリマーの効果を向上させるために、種々の量の多価アニオンを酸または塩として添加した。第６表は、リン酸塩として添加された二塩基性のリン酸ナトリウムの効果を表す。第７表は、酸として添加されたジエチレントリアミン−ペンタ（メチレンホスホネート）（ＤＴＰＭＰ）の効果を表す。最後に、第８表は、酸として添加されたアミノ−トリス（メチレンホスホネート）（ＡＴＭＰ）の効果を表す。

第６表

第７表

第８表

これらの用途試験は、多価アニオンがカチオンポリマーの分散作用を向上させる一方で、カチオンポリマーが存在しない場合にはわずかな小さい作用しか有さないことを明らかに示している。このことは、多価アニオンと一緒にカチオン性ポリマーを用いると相乗作用があることを立証している。更に、幾つかの組合せの分散作用は、時間が経過するにつれ増加すらしている。

Claims

ａ）３モル％〜９７モル％の、式（ＩＩＩ）

［式中、
Ｒ¹は、それぞれの場合に、同一または異なって、水素および／またはメチルを表し、
Ｒ²は、それぞれの場合に、同一または異なって、

からなる群から選択され、
前記式中、Ｒ³、Ｒ⁴およびＲ⁵は、それぞれの場合に、同一または異なって、互いに独立して、水素、１〜２０個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素部、５〜８個の炭素原子を有する脂環式炭化水素部、６〜１４個の炭素原子を有するアリール、および／またはポリエチレングリコール（ＰＥＧ）部を表し、
ｌは、それぞれの場合に、同一または異なって、０から２までの整数を表し、
ｍは、それぞれの場合に、同一または異なって、０または１を表し、
ｎは、それぞれの場合に、同一または異なって、１から１０までの整数を表し、
Ｙは、それぞれの場合に、同一または異なって、基不在、酸素、ＮＨおよび／またはＮＲ³を表し、
Ｖは、それぞれの場合に、同一または異なって、−（ＣＨ₂）_x−、

を表し、ここで、ｘは、それぞれの場合に、同一または異なって、０から６までの整数を表し、かつ
Ｘは、それぞれの場合に、同一または異なって、ハロゲン原子、Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキルスルフェート、Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキルスルホネート、Ｃ₆〜Ｃ₁₄−（アルキル）アリールスルホネートおよび／または硫酸アニオン、二硫酸アニオン、リン酸アニオン、二リン酸アニオン、三リン酸アニオンおよび／またはポリリン酸アニオンから選択される多価アニオンの一価の相当物を表す］のカチオン性構造単位と、
ｂ）９７モル％〜３モル％の、式（ＩＶ）

［式中、
Ｒ⁶は、それぞれの場合に、同一または異なって、以下の式（Ｖ）

のポリオキシアルキレン基を表し、
前記式中、ｏは、それぞれの場合に、同一または異なって、１から３００までの整数を表し、かつ
Ｒ¹、Ｒ³、ｌ、ｍ、Ｙ、Ｖおよびｘは、上述の意味を有する］のマクロモノマー構造単位と、
を含むが、但し、両方の構造単位（ＩＩＩ）および（ＩＶ）において、ｘが０の場合に、Ｙは基不在であるものとする、カチオン性コポリマーのジオポリマー結合材系用の分散剤としての使用。
前記構造単位（ＩＩＩ）および（ＩＶ）に相当する、前記コポリマーのモノマー成分は、ビニルエーテル、ビニルオキシＣ₁〜Ｃ₆−アルキルエーテル、特にビニルオキシブチルエーテル、アリルエーテル、メタリルエーテル、３−ブテニルエーテル、イソプレニルエーテル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メタクリルアミドおよびそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の使用。
ｏは、５から３００までであり、より好ましくは１０から２００までであり、特に２０から１００までである、請求項１または２に記載の使用。
前記式（Ｖ）のポリオキシアルキレン基のオキシアルキレン単位は、エチレンオキシド基および／またはプロピレンオキシド基から選択され、前記基は、ポリオキシアルキレン基内で、ランダムに、交互に、グラジエント状に、および／またはブロック状に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項に記載の使用。
前記式（Ｖ）のポリオキシアルキレン基は、指定された定義内でｏについて異なる値を有する混合物であることを特徴とする、請求項４に記載の使用。
前記コポリマーは、１０モル％〜９０モル％のカチオン性構造単位と、９０モル％〜１０モル％のマクロモノマー構造単位とを含み、好ましくは、２５モル％〜７５モル％のカチオン性構造単位と、７５モル％〜２５モル％のマクロモノマー構造単位とを含み、特に４０モル％〜６０モル％のカチオン性構造単位と、６０モル％〜４０モル％のマクロモノマー構造単位とを含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載の使用。
前記コポリマーは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定して、１０００ｇ／モルから５０００００ｇ／モルまでの範囲の、好ましくは２０００ｇ／モルから１５００００ｇ／モルまでの範囲の、特に４０００ｇ／モルから１０００００ｇ／モルまでの範囲の分子量を有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の使用。
前記カチオン性コポリマーが、３モル％〜９７モル％のカチオン性モノマー（Ａ）

および９７モル％〜３モル％のマクロモノマー（Ｂ）

をラジカル共重合させることによって製造され、前記式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、Ｙ、Ｖ、ｘおよびＸは、請求項１に記載の意味を有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載の使用。
前記カチオン性モノマー（Ａ）は、第四級化Ｎ−ビニルイミダゾール、第四級化Ｎ−アリルイミダゾール、第四級化４−ビニルピリジン、第四級化１−［２−（アクリロイルオキシ）エチル］−１Ｈ−イミダゾール、１−［２−（メタクリロイルオキシ）エチル］−１Ｈ−イミダゾールおよびそれらの混合物から選択される、請求項８に記載の使用。
請求項１から９までのいずれか１項に記載のカチオン性コポリマーの、水硬性結合材、潜在水硬性結合材、ポゾラン結合材および／またはアルカリ活性化されるアルミノケイ酸塩結合材ならびにそれらの混合物からなる群から選択されるジオポリマー結合材の水性懸濁液を分散させるための使用。
前記水硬性結合材は、セメント、より具体的にはポルトランドセメントおよびアルミン酸塩セメントならびにそれらの混合物から選択され、
前記潜在水硬性結合材は、工場スラグおよび／または合成スラグ、より具体的には高炉スラグ、スラグ砂、粉砕スラグ砂、電熱式製燐スラグ、鉄鋼スラグならびにそれらの混合物から選択され、かつ
前記ポゾラン結合材は、非晶質シリカ、好ましくは沈降シリカ、熱分解法シリカおよびマイクロシリカ、微粉砕ガラス、フライアッシュ、好ましくは褐炭フライアッシュおよび鉱物−石炭フライアッシュ、メタカオリン、天然ポゾラン、例えば凝灰岩、火山土および火山灰、天然ゼオライトおよび合成ゼオライトならびにそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１０に記載の使用。
前記アルカリ活性化されるアルミノケイ酸塩結合材は、前記に定義した潜在水硬性結合材および／またはポゾラン結合材と、アルカリ性活性化剤、例えばアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属フッ化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルミン酸塩および／またはアルカリ金属ケイ酸塩の水溶液、例えば可溶性水ガラスをも含むことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の使用。
グリコール、多価アルコール、アミンアルコール、有機酸、アミノ酸、糖類、糖蜜、有機塩および無機塩、ポリカルボキシレートエーテル、ナフタレンスルホネート、メラミン／ホルムアルデヒド重縮合生成物、リグノスルホネートならびにまたそれらの混合物からなる群から選択される更なる助剤が一緒に用いられる、請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の使用。
多価アニオンが一緒に用いられ、その際、前記多価アニオンは、該多価アニオンと一価カチオン、二価カチオンおよび／または三価カチオンとの塩の形で、および／または前記多価アニオンの酸の形で添加される、請求項１０から１３までのいずれか１項に記載の使用。
前記多価アニオンは、硫酸アニオン、二硫酸アニオン、リン酸アニオン、二リン酸アニオン、三リン酸アニオン、ポリリン酸アニオンおよび／またはホスホン酸アニオンから選択される、請求項１０から１４までのいずれか１項に記載の使用。